鄂尔多斯盆地某地区延长组中段微观孔喉分级评价

2018-02-16童强

信息记录材料 2018年5期

童强

（西安石油大学地球科学与工程学院陕西西安 710065）

1 主流喉道半径参数引入

低渗储层微观孔隙结构复杂，比表面积大。而在实际的生产科研过程中，我们采用的渗透率通常是气测渗透率。对于低渗储层而已，气测渗透率具有一定的局限性，主要表现在对于高渗储层而言，气体与液体的渗流能力相当。而对于低渗储层，气固作用小，当有气体通过时，大小喉道均能对渗透率做出贡献，但当液体通过时，液固作用强，小喉道不再参与渗流，只有大喉道对渗流做出贡献，所以气测渗透率相同的岩样，有效渗透率及渗流能力相差很大。

结合实际生产，在开发过程中，生产压差有限，将有一部分孔喉内不会发生流动。如何有效表征对渗透率真正产生贡献的低渗储层孔喉分布范围并定量表征孔喉尺度，对于低渗储层是十分有必要的。

在应用研究区丰富的高压压汞资料，依据孔喉对渗透率的贡献能力，即能够使微观孔喉中流体发生流动的难易程度对研究区进行分级定量评价。据此优选出在低压下，对渗透率具较大贡献的孔喉做出有效分区，并定量计算各级别孔喉尺度，从而在开发的角度实现对低渗储层微观孔喉的定量评价。

绘制孔喉对渗透率累积贡献值曲线，依据渗透率累积贡献曲线上的三个拐点，分别定义主流喉道半径、难流动喉道半径及孔喉半径下限。

1.1 主流喉道半径Rm

渗透率贡献率达到92%以前孔喉半径加权平均值。

研究区储层孔喉分布范围较宽，但喉道对渗透率的贡献值累积曲线坡度较陡，说明对储层做主要贡献的孔喉尺度是较小的一部分，有很多低尺度孔喉对渗透率贡献非常有限。曲线上三个明显拐点，在渗透率贡献为0处为拐点1，在渗透率贡献约78%处为拐点2，在渗透率约为97%处为拐点3。认为，拐点1到2对应的孔喉半径范围较小，但对渗透率贡献值非常大，对应曲线非常陡，对拐点2到3，曲线斜率减小，但仍对储层渗透率贡献较大，所以去2、3拐点的位置求加权平均值，未考虑到拐点2、3的孔喉贡献，将拐点3的权重放大到70%，得到主流喉道半径取值点92%，该点为主流喉道半径下限，此点前孔喉半径加权值为主流喉道半径。

1.2 难流动喉道半径Rf

渗透率累积贡献率达到98.5%时的孔喉半径。

对于该取值的界定，由于低渗透油藏孔隙结构复杂，有效渗流能量随驱替动力增加而增加，只有当驱替动力达到一定值时，有效渗流能力趋于稳定。其拐点3处压力梯度很大，且小于这个尺度的孔喉分布范围虽然大，但对渗透率贡献非常小，因此将拐点3作为难流动喉道半径。

1.3 孔喉半径下限

累积贡献达到99.9的孔隙半径，小于此孔隙尺度的孔喉将不再参与流动。

据此将储层微观孔隙分为4个级别，主流，主流-难流动喉道半径，难流-不可流动喉道半径，不可流动半径以下，每部分代表不同渗流能力，从进汞饱和度来看，主流喉道半径占据了较大的孔隙体积，难流动孔隙体积较小，范围较宽，不可流动孔隙尺度小，范围大，体积小，可见主流喉道半径是影响身体的主要因素。

2 取值合理性分析

在绘制主流喉道半径、平均喉道半径与渗透率关系曲线后，可以看到，主流喉道半径与渗透率保持了较好的正相关性，且主流喉道半径与平均喉道半径在渗透率低值区仍存在较大差异，即将主流喉道半径取值点92%是合理的。

3 主流喉道半径意义

3.1 相同渗透率主流喉道半径存在差异

主流喉道半径克服了气测渗透率的局限性，因此对于相同气测渗透率的储层，其主流喉道半径存在差异。

选取Z121和Z112井，其气测渗透率均为0.2左右，主流喉道半径分别为0.248和0.398μm。分析孔喉对渗透率贡献累积曲线看出，Z121井主流喉道半径0.397μm，分析喉道半径分布范围是0.18～0.733，Z112井中对渗透率主流贡献喉道半径分布范围为0.24～2.41，两口井对渗透率做出主要贡献的孔喉半径分布范围及尺度存在差异。

孔喉结构的差异在高压压汞曲线也可以看出，Z121井的排驱压力较高，总进汞饱和度较低。对渗透率一样的储层，对渗透率做贡献的孔喉分布及尺度却不一定一样，由大喉道贡献和由许多小喉道贡献代表的开发能力不同。

如果储层渗透率主要由大喉道贡献，那流体渗流通道就大，渗流阻力较小，渗流能力强，反之，如果储层渗透率主要由细小喉道所贡献，那么流体渗流阻力大，渗流能力弱，储层开发能力就会减弱。对主流喉道半径下限对应的压力来看，Z121对应压力4MPa，Z112对应压力是2.005MPa，即要启动主流喉道中流体使其对渗透率做出贡献，Z121井需要更大的驱动压差，对生产压差参数设定提出了更高的条件。即这两口井如果采用相同的生产压差进行生产，Z121实际渗流能力就会下降。

3.2 常用评价参数中喉道半径存在局限性。

对于低渗储层来讲，常用的评价参数中值喉道半径具有一定的局限性，对比了渗透率相对较低与渗透率较高的两个岩样，分析主流喉道半径与中值喉道半径的差异性。

选取渗透率相对较低和较高的两口井Z121，渗透率0.203，X22-36，渗透率1.94。Z121井，主流喉道半径0.245，主流喉道半径下限0.18，主流喉道半径下限对应压力4.078，进汞饱和度21%，即孔喉尺度小于主流喉道半径下限0.18的孔喉中，还有46%的孔隙体积未发生流动，中值喉道半径定义为进汞饱和度50%，此时的压力高达21，中值半径0.03，渗透率累积贡献率大于99%。由这组数据看出，对低渗储层，在主流喉道半径下限出的进汞饱和度有限，距离中值50%有较大差距，但是同时，要启动孔喉半径在主流喉道半径下限以下的孔隙体积流体需要非常大的生产压差，即对0.18～0.03这个尺度的孔喉来讲，虽然占得比重很大，但对渗透率贡献极小，启动很难，主流喉道半径下限以下孔喉半径尺度，应为剩余油残留的主要空间。由此也看到，对低渗储层而言，用中值喉道半径这个参数，有一定的局限性。

X22-36井，渗透率贡献值达到92%的时候，压力0.795，进汞饱和度24%，还有50%的孔隙体积未发生流动，主流喉道半径下限0.92，主流喉道半径对应的进汞饱和度仍然有限，中值喉道半径为汞饱和度50%，压力3.998，中值喉道半径0.18，渗透率累积贡献率大于99%，此时要启动主流喉道半径下限到中值喉道半径范围内的孔喉，所以生产压差增大，但幅度有限。对于这类相对储层，剩余油赋存的主要尺度空间要依据生产压差的大小来看。